بررسی تأثیر پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی حرارتی نانو کامپوزیتهای PA۶/NBR/HNT و بهینهسازی پارامترهای فرآیند
نام نخستين پديدآور
/حسین لایقی عنصرودی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی مکانیک
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۶
نام توليد کننده
، افشاری
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی ساخت و تولید
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۶/۰۶/۲۰
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
در سالهای اخیر، افزایش مصرف سوخت و نیاز اقتصادی در عرصههای مختلف، موجب بالا رفتن استفاده از مواد جدید سبکوزن مانند ترموپلاستیک ها شده است .از طرفی نیز با توجه به پایین بودن میزان استحکام ترموپلاستیک ها در مقایسه با فلزات، تقویت آنها ضروری به نظر میرسد .برای از بین بردن این عیب، یکی از راه حلها استفاده از یک فاز الاستومر در فاز پایه میباشد .آلیاژسازی پلی آمید (PA۶) ۶ با الاستومرهایی از قبیل اکریلو نیتریل بوتادین رابر (NBR) منجر به افزایش چقرمگی آن میشود .اگرچه این آلیاژسازی باعث افزایش چقرمگی میگردد ولیکن منجر به کاهش خواصی مانند سفتی و سختی نیز میشود .با افزودن درصد بسیار کمی از تقویتکنندههایی مثل نانو تیوبها خواص مکانیکی این مواد را میتوان بهبود داد که به نانو کامپوزیتهای دوفازی معروف هستند .برای اتصال کامپوزیتهای پایه پلیمری روشهای مختلفی استفاده می گردد که اخیرا جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) مورد مطالعه قرار گرفته است .ازیکطرف توسعه نانو کامپوزیتهای پایه پلیمری در صنایع مختلف، و از طرفی دیگر مطالعات محدود صورت پذیرفته در حوزه اتصال این مواد، بر ضرورت تحقیق در این زمینه میافزاید .لذا در این پژوهش، جوشکاری نانو کامپوزیت دوفازی پلیآمید ۶ترکیب شده با الاستومر اکریلونیتریل بوتادین و نانولوله هالوسیتی (PA۶/NBR/HNT) بهوسیله روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی حرارتی بررسی گردیده است .بعد از طراحی آزمایشات و انجام فرآیند، خواص مکانیکی ماده با استفاده از آزمونهای کشش و ضربه به دست آمده و همچنین اختلاط و پخش شوندگی نانو ذرات توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفته است .با استفاده از روش سطح پاسخ و طراحی باکس بنکنBehnken) - (Boxتأثیر پارامترهای سرعت دورانی، سرعت خطی و نانو ذرات بر روی خواص مکانیکی این مواد از قبیل استحکام کششی، مدول کششی، مقاومت به ضربه، افزایش طول در هنگام شکست بررسی گردیده است .بهینهسازی چند متغیره برای ماکزیمم شدن تمامی خواص مکانیکی نشان میدهد که با انتخاب پارامترهای سرعت دورانی، سرعت خطی و درصد HNT به ترتیب ۹۰۰ دور بر دقیقه، ۱۴ میلیمتر بر دقیقه و ۶.۴۸ ، مقادیر استحکام کششی برابر با ۱۵/۲۳ مگا پاسکال، استحکام ضربهای ۸۸/۱۲ کیلوژول بر مترمربع و مدول کششی برابر با ۰۸/۱۳۸۸ مگا پاسکال به دست آمد .توزیع یکنواخت نانو ذرات و اختلاط بیشتر فاز لاستیک در فاز پایه و همچنین اندازه کوچک ذرات لاستیک بهدستآمده در نمونههای جوشکاری شده با روش اصطکاکی اغتشاشی حرارتی باعث شده تا خواص مکانیکی نمونههای جوشکاری شده مانند استحکام کششی نزدیک به ماده پایه (۹۲ ماده پایه (و استحکام ضربه ای بالاتری) تقریبا ۵/۲ برابر ماده پایه (بدست آید
متن يادداشت
In recent years, the increasing fuel consumption and economical requirement in different areas has increased the use for new lightweight materials such as thermoplastics. Due to the low strength of thermoplastics compared to metals, reinforcement is necessary. To eliminate this defect, one of the solutions is to use an elastomer phase in the base phase. Alloying polyamide 6 with elastomers such as Acrylonitrile Butadiene Rubber (NBR) increases its toughness. Although this alloying increases toughness, but also reduces properties such as stiffness and toughness. By adding a very low percentage of reinforcements such as nanotubes, mechanical and thermal properties are improved, which are known as two phase Nano composites. Different methods have been used to joining polymer-based composites. Recently, investigations have been done on friction stir welding (FSW). On the one hand, the development of polymer based nanocomposites in various industries, and on the other hand, limited studies on the joining of these materials, increases the necessity for research in this field.So, in this study, PA6/NBR /HNT two-phase Nano composite was joined via heat assisted friction stir welding method. After designing the experiments and performing the process, the mechanical properties of material were obtained by getting tensile and impact tests. In addition, the mixing and diffusion of nanoparticles was investigated via scanning electron microscopy (SEM). With Using the response surface methodology (RSM) and Box-Behnken surface design, the effects of rotational speed, feed rate and nanoparticle parameters on the mechanical properties of these materials, such as tensile strength, tensile modulus, impact strength, Elongation, were investigated. The multi-response optimization for maximizing all mechanical properties shows that if the rotational speed, feedrate, HNT percentage parameters are selected 900 rpm, 14 mm/min, 6.48 respectively; amounts of tensile strength 23.15 MPa, impact strength 12.88 KJ/m2 and tensile modulus of 1388.08 MPa will be achieved. Homogeneous distribution of nanoparticles, further mixing of the rubber phase in the base material as well as the small size of the rubber particles obtained in the welded specimens by heat assisted friction stir welding. This method caused to achieve similar mechanical properties of the welded samples such as tensile strength to be (92 base material) or even higher than the base material like impact strength (approximately 2.5 times
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )